Thermodynamique.

1. Appliquez le premier principe à cette "transformation", en précisant de façon rigoureuse :

   • le système

   • la transformation

   considérés.

   Détaillez bien les forces à prendre en compte. Indiquez clairement les approximations qui vous paraissent légitimes.

2. À partir des termes intervenant dans l'écriture du premier principe, faites apparaître une grandeur que l'on pourrait appeler "rendement énergétique".

3. Indiquez la démarche expérimentale de laboratoire qui vous permettrait de mesurer l'énergie totale "consommée" par le véhicule.

4. Calculez le rendement énergétique du véhicule à partir de données numériques ci-dessous.

Données :

• le \[{C}_{x}\] de la voiture est de 0,35, l'aire frontale ( =projetée sur la normale au déplacement) est \[A={\textrm{1,7 m}}^{2}\], sa vitesse moyenne est \[V=\textrm{90 km/h}\]. La force de traînée visqueuse (résistance de l'air) se calcule alors par \[F=\frac{1}{2}\rho {V}^{2}{C}_{x}A\], \[\rho \] étant 2 la densité de l'air (1,2 kg/m³ )

• la consommation du véhicule est de 8 l/100 km

• Le carburant est une essence liquide de densité 0,7 g/cm³. Sous 1 bar et à 25°C, la combustion d'un kilogramme de carburant nécessite 13,45 m³ d'oxygène et produit 14,41 m³ de gaz d'échappement (N₂ , CO₂ et H₂O) en dégageant une quantité de chaleur égale à 44,5 MJ.